Departamento de Biologia Imunologia

A Diversidade de Linfócitos T e a

sua Importância na Resposta

Imunitária Celular Específica

Elaborado por:

Ana Martinho n.º 16405

Patrícia Barros n.º 16143

Pedro Barros n.º 16392

Évora, Junho de 2004.

Índice

Introdução 1

O Sistema Imunitário 2

Tecidos e Órgãos Linfóides 3

- Órgãos Linfóides Primários

- Órgãos Linfóides Secundários

Células do Sistema Imunitário: Os Linfócitos T 8

Receptores de Antigénios dos Linfócitos T – TCR 13

Complexo Principal de Histocompatibilidade – MHC 14

Resposta Imunitária Celular Específica 16

Mecanismos de Desenvolvimento e de Lise Celular dos LTc 18

A Origem da Diversidade 20

A Regulação da Resposta Imunitária 24

Resposta Imunitária Mediada por Células em:

- Transplantes

- Ataque a Vírus

- Ataque a Fungos e Bactérias

27

Resumo do Artigo de Revisão 29

Considerações Finais 32

Referências 34

Introdução

A presente monografia resulta de um artigo de revisão (“The many important

facets of T-cell repertoire diversity”- Janko Nikolich-Žugich, Mark K. Slifka e Ilhem

Messaoudi), em que são abordados os aspectos mais relevantes da diversidade do

reportório dos linfócitos T.

Para além de um breve resumo de todos os assuntos referidos ao longo do artigo,

nesta monografia referem-se ainda, brevemente, os aspectos que caracterizam cada uma

das estruturas e dos processos referidos, no já citado artigo. Tal, mostra-se de bastante

interesse na medida em que, uma melhor compreensão dos mecanismos que contribuem

para a elevada diversidade do reportório dos linfócitos T isoladamente, possibilita uma

melhor compreensão desses mecanismos, no contexto do artigo.

O Sistema Imunitário

O nosso organismo possui mecanismos de defesa que podem ser diferenciados

quanto à sua especificidade, ou seja, existem os específicos contra o antigénio (“o corpo

estranho”) e os inespecíficos que protegem o organismo de qualquer material ou

microorganismo estranho, sem que este seja específico (Goldsby et al., 2003 e 4).

O organismo possui barreiras naturais que são obviamente inespecíficas, como a

pele (queratina, lípidos e ácidos gordos), a saliva e o muco presente nas mucosas e no

tracto respiratório, entre outras (Goldsby et al., 2003 e 4).

Para além das barreiras naturais, existem respostas imunitárias inespecíficas e

específicas para combater invasores que penetrem as barreiras naturais e infectem o

organismo (Abbas & Lichtman, 2003). As respostas imunitárias inespecíficas são

aquelas em que não há um combate contra um epitopo, mas sim contra um antigénio

que se encontra no local, não sendo ele específico, mas qualquer substância estranha

que esteja em contacto com ele (como uma célula envolvida por uma imunoglobulina

ou célula tumoral). Neste tipo de resposta estão presentes certos tipos de células como,

macrófagos (fig. 1), neutrófilos, eosinófilos, células NK e o complemento (Goldsby et

al., 2003, 3 e 4).

Figura 1: Fotografia ao microscópio electrónico de um macrófago em actividade.

Pelo contrário, as respostas imunitárias específicas são aquelas que envolvem a

acção de epitopos específicos, formando populações monoclonais específicas para

atacar o antigénio em questão. Neste tipo de respostas estão envolvidos os linfócitos B

e/ou T que, para além da elevada eficiência no combate aos microorganismos invasores

são, também, os responsáveis pela “limpeza” do organismo, ou seja, a retirada de

células mortas, a renovação de determinadas estruturas, a rejeição de enxertos e a

memória imunológica (Goldsby et al., 2003 e 4).

Diversos locais no organismo apresentam tecidos linfóides. O tecido linfóide

pode estar acumulado formando os nódulos linfáticos, que se interpõem entre os vasos

linfáticos do organismo, ou fazer parte do parênquima de órgãos como o baço, o timo

ou as amígdalas, sendo estas últimas formadas puramente por tecido linfóide. Alguns

órgãos, como os pulmões, o fígado, o cérebro e a pele, não possuem tecido linfóide, mas

têm uma grande população de macrófagos preparados para actuar e fazer a “limpeza” do

local (Goldsby et al., 2003 e 4).

As células do sistema imunitário são altamente organizadas, e, cada tipo de

célula age de acordo com a sua função. Deste modo, algumas estão responsáveis por

receber ou enviar mensagens de ataque ou de supressão, outras apresentam o “inimigo”

às células do sistema imunitário, outras apenas atacam com o intuito de matar e, outras

produzem substâncias que neutralizam esses “inimigos” ou neutralizam substâncias

libertadas por esses organismos (Goldsby et al., 2003 e 4).

Tecidos e Órgãos Linfóides

No corpo humano existem diversos locais onde há produção de células linfóides

maduras que vão agir no combate a agentes agressivos externos (Roitt et al., 2001 e 3).

Alguns órgãos linfóides encontram-se interpostos entre vasos sanguíneos e vão

originar glóbulos brancos na corrente sanguínea. Outros estão entre vasos linfáticos, e

vão “filtrar” a linfa e combater antigénios que chegam até eles por essa via. Outros,

ainda, podem ser encontrados fazendo parte da parede de outros órgãos, ou espalhados

pela sua mucosa (Roitt et al., 2001).

Os tecidos linfóides são classificados em primários e secundários. Os primários

representam o local onde ocorre a formação e a maturação dos linfócitos. O timo e a

medula óssea são tecidos primários, pois é o local onde amadurecem os linfócitos T e B

(hematopoiese), respectivamente. Os tecidos primários não formam células activas na

resposta imunitária, mas sim, apenas células até ao estádio de pró-linfócitos (Goldsby et

al., 2003 e 4).

Os tecidos linfóides secundários são os que, efectivamente, participam na

resposta imunitária, quer humoral (mediada por células B), quer celular (mediada por

células T). As células presentes nesses tecidos secundários tiveram origem nos tecidos

primários, que migraram pela circulação e atingiram o tecido. Neles estão presentes os

nódulos linfáticos difusos, ou encapsulados como os nódulos linfáticos, as placas de

Peyer, o baço e a medula óssea. Por conseguinte, salienta-se a medula óssea que,

funciona simultaneamente como órgão primário e secundário (Goldsby et al., 2003, 3 e 4).

O sistema linfático é constituído por capilares linfáticos, vasos linfáticos,

folículos linfóides e nódulos linfáticos, denominando-se o líquido que circula través

dele por linfa, que se encontra espalhado por todo o corpo (fig. 2) (Roitt et al., 2001).

Figura 2: Representação esquemática dos órgãos que constituem o sistema imunitário.

Este sistema desempenha um importante papel na defesa imunitária, pois serve

de meio de transporte para antigénios e linfócitos. Os antigénios estranhos que estão nos

tecidos, ao serem captados pelos capilares linfáticos, são levados para tecidos linfóides

organizados: os folículos linfóides ou os nódulos linfáticos (Roitt et al., 2001).

Órgãos Linfóides Primários

- O Timo

O timo é um órgão linfático que se localiza no tórax, anterior ao coração, e está

dividido em dois lobos, o esquerdo e o direito, sendo estes, subdivididos em vários

lóbulos, cada um dos quais com uma zona medular e uma zona cortical (fig. 3). É nesta

última que se encontram os linfócitos em maturação, que se desenvolvem em pró-

linfócitos T, a partir da chegada a este órgão das células fonte que migraram do fígado e

do baço do embrião. Quando os linfócitos atingem a fase de pró-linfócitos ou linfócitos

maduros não activos, atingem a zona medular onde penetram nas vénulas, dirigindo-se

para as veias ou vasos eferentes linfáticos, saindo do órgão em direcção aos tecidos

linfóides secundários (6).

Figura 3: Fotografia de um corte transversal do timo ao microscópio óptico composto.

A função do timo é promover a maturação dos linfócitos T, que vieram da

medula óssea, até ao estágio de pró-linfócitos, que vão depois para os outros tecidos

linfóides, onde se tornam activos. Porém, o timo também dá origem a linfócitos T

maduros que vão fazer o reconhecimento e identificação do que é material estranho ou

próprio do organismo. Outra função importante do timo é a produção de factores de

desenvolvimento e a proliferação de linfócitos T, que vão agir no próprio timo ou nos

tecidos secundários, nos quais estimulam a maturação completa dos linfócitos (6).

- A Medula Óssea

Como já foi referido a medula óssea pode considerar-se simultaneamente um

órgão linfóide primário e secundário. É constituída por células reticulares, associadas a

fibras reticulares e, no seu centro, uma enorme quantidade de capilares sanguíneos com

grandes poros que permitem a saída de células maduras (fig. 4). Tem uma função

sustentadora e é indispensável ao desenvolvimento das células que participam da

hematopoiese (6).

Figura 4: Fotografia de um corte transversal da medula óssea ao microscópio óptico

composto.

A libertação das células para o sangue é feita por estímulos (factores

estimulatórios de libertação), sendo o componente C3b do complemento,

glicocorticóides, androgénios e algumas toxinas bacterianas os factores mais relevantes.

Como órgão linfóide primário, a medula, é capaz de formar pró-linfócitos que

provêm das células totipotentes, que não são capazes de realizar uma resposta

imunitária, dirigindo-se aos órgãos secundários para se desenvolver. A célula

multipotente mielóide e os linfoblastos T dirigem-se ao timo para formar linfócitos T

(6).

Órgãos Linfóides Secundários

- Os Nódulos Linfáticos

Os nódulos linfáticos são órgãos pequenos em forma de feijão que aparecem no

meio do trajecto de vasos linfáticos, encontrando-se, normalmente, agrupados na

superfície e na profundidade nas partes proximais dos membros, como as axilas, entre

outras. Têm a função de “filtrar” a linfa que chega até eles e remover bactérias, vírus e

restos celulares, entre outros (6).

O sistema linfático consiste num conjunto de vasos que possuem válvulas e

distribuem-se por todo o corpo, com excepção de alguns órgãos como o cérebro.

Na zona paracortical (zona entre o córtex e a medula) encontram-se os linfócitos

T, que resultam da maturação dos pró-linfócitos, e estão já aptos a desencadear uma

resposta imunitária. Também na zona medular deste órgão encontram-se linfócitos T

maduros, que estão já prontos para sair do nódulo linfático e se dirigirem ao local de

acção. As células maduras saem pelas veias e vasos linfáticos eferentes e atingem a

circulação sanguínea e linfática (6).

Abaixo da cápsula de tecido conjuntivo que cobre os nódulos linfáticos, existe

um espaço que se designa por seio subcapsular, onde circula a linfa, sendo esse o

primeiro local de contacto do nódulo linfático com a linfa. Neste, existem células

apresentadoras de antigénios, as chamadas células dendríticas, que fagocitam os

antigénios que chegam pela linfa e vão apresentar os seus epitopos aos linfócitos B ou T

maduros que se encontram no parênquima do órgão, desenvolvendo-se uma resposta

imunitária. Nesta fase, os linfócitos activados proliferam e atacam os antigénios que

atingem o órgão. Os linfócitos também saem do órgão para a linfa e vão para a

circulação sanguínea a fim de se dirigirem ao local de acção (Purves, et al., 1998 e 6).

- O Baço

O baço é um órgão maciço avermelhado, de consistência gelatinosa, situado no

quadrante superior esquerdo do abdómen (fig. 5). É o maior órgão linfático secundário

do organismo e tem como função imunológica a libertação de linfócitos B, T,

plasmócitos e outras células linfóides maduras, capazes de realizar uma resposta

imunitária, para o sangue e não para a linfa (6).

Figura 5: Fotografia de um corte transversal do baço, observada ao microscópio óptico.

Tem a capacidade de filtrar e reter antigénios que estejam na circulação

sanguínea, permitindo, deste modo, responder a infecções sistémicas (6).

- Os Gânglios Linfáticos

Os gânglios linfáticos são estruturas capsulares bastante organizadas, que se

encontram mais concentradas na cabeça, no pescoço, nas axilas, no peito, no abdómen e

nas virilhas e contêm os folículos linfóides. São especializados em reter antigénios de

tecidos locais e, por este motivo, podem encontrar-se neles, células B, células Th,

macrófagos, plasmócitos e células dendríticas foliculares e interdigitantes (Roitt et al.,

2001, Goldsby et al., 2003 e 4).

- Os Folículos Linfóides

Os folículos linfóides são constituídos por agregações de células rodeadas por

uma rede de capilares linfáticos, possuindo, entre outras, células dendríticas foliculares,

linfócitos Th, linfócitos B e macrófagos (Roitt et al., 2001, Goldsby et al., 2003 e 4).

Células do Sistema Imunitário: Os Linfócitos T

As células do sistema imunitário designam-se por leucócitos, designação essa

que deriva do latim Leukos que significa branco (4).

Cada indivíduo adulto possui, em média, no seu sangue entre 5000 a 10000

leucócitos por milímetro, sendo que, ao nascimento, este valor ronda os 20000

leucócitos/mm2 de sangue, decrescendo até aos doze anos de idade, em que atinge os

valores de adulto. Este decréscimo verifica-se porque as barreiras naturais do organismo

ainda não se encontram completamente desenvolvidas, aquando do nascimento,

havendo uma maior possibilidade de contracção de infecções de diversas naturezas (4).

Diversas células têm um papel preponderante nas respostas do sistema

imunitário, entre elas os linfócitos, que constituem cerca de 20-30% dos leucócitos,

variando bastante consoante o estado de saúde do indivíduo. Por exemplo, se o

indivíduo está stressado ou deprimido esta percentagem é bastante inferior e, pelo

contrário, se o indivíduo sofrer de uma infecção viral, ou de uma rejeição de transplante,

esta mesma percentagem aumenta significativamente (4).

Os linfócitos são agranulócitos (não apresentam grânulos no seu citoplasma) que

são identificáveis pela microscopia óptica pela sua imensa massa nuclear esférica e

maciça, que ocupa quase todo o seu citoplasma. Tratam-se de células indiferenciadas

entre si através deste tipo de microscopia, sendo, contudo, possível diferenciarem-se

vários tipos de linfócitos por técnicas imunocitoquímicas de detecção de receptores

específicos membranares. Os linfócitos T (figs. 6 a) e 7) possuem um receptor,

designado por TCR, que é específico e que, funcionalmente, serve para reconhecer o

antigénio que lhe é apresentado a activar o linfócito. Os linfócitos B (figs. 6 b) e 7)

possuem receptores diversos, sendo a IgM monomérica o principal, também ela,

identificável por imunohistoquímica (Goldsby et al., 2003 e 4).

a) b)

Figura 6: a) Fotografia de um linfócito T ao microscópio electrónico.

b) Fotografia de um linfócito B ao microscópio electrónico.

Figura 7: Esquema representativo da origem e função dos linfócitos B e T.

Os linfócitos têm diversas funções no organismo, todas elas de extrema

importância para o sistema imunitário (Roitt et al., 2001). Dividem-se em linfócitos T

(fig. 8), linfócitos B e linfócitos NK, sendo o linfócito T responsável, principalmente,

pelo auxílio ao sistema imunitário e resposta imunitária celular, o linfócito B

responsável pela resposta imunitária humoral e os linfócitos NK pela resposta

imunitária inespecífica. Os linfócitos T e os linfócitos B produzem respostas imunitárias

específicas, pois ambos são estimulados a partir de epitopos de antigénio específico.

Neste caso, formam populações monoclonais específicas para atacar o antigénio em

questão (Goldsby et al., 2003 e 4).

Figura 8: Fotografia de um linfócito T ao microscópio electrónico (5000x).

A designação de linfócito T deriva do facto destas células serem “dependentes”

do timo para o seu desenvolvimento, uma vez que, é nele que se desenvolvem e atingem

a maturação. Morfologicamente, quando os linfócitos se encontram em repouso,

observam-se dois tipos de linfócitos: linfócitos agranulares e granulares grandes (LGG).

Os linfócitos agranulares possuem um núcleo bastante maior que o citoplasma e o

tamanho da célula é menor. Apresentam lisossomas primários e pequenos aglomerados

de lípidos no seu citoplasma, que conjuntamente vão formar o corpúsculo de Gall. Este

tipo de linfócito representa a maioria dos linfócitos T (auxiliares, citotóxicos e

supressores). Por sua vez, os linfócitos granulares grandes não apresentam o referido

corpúsculo de Gall devido ao facto dos seus lisossomas se encontrarem dispersos no

citoplasma. Este tipo de linfócito representa os linfócitos NK, cerca de 10% dos

linfócitos T auxiliares (helpers) e cerca 35% dos linfócitos T citotóxicas (Roitt et al.,

2001, 2 e 4).

Funcionalmente, os linfócitos T dividem-se em linfócitos T auxiliares ou helpers

(LTh), linfócitos T citotóxicos (LTc) e linfócitos T supressores (LTs) (fig. 9). Cada um

deles possui receptores característicos, também eles, identificáveis por técnicas

imunológicas e que apresentam funções específicas. Apesar deste facto, todos os

linfócitos T possuem os receptores TCR e o CDR 3 (Abbas & Lichtman, 2003, Goldsby

et al., 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004, 1, 2, 3 e 4).

Figura 9: Representação esquemática do processo de diferenciação dos linfócitos T.

O LTh possui um receptor CD4 na superfície, que tem a função de reconhecer os

macrófagos activados e é o principal alvo do HIV. Esta célula é o mensageiro mais

importante do sistema imunitário, na medida em que, envia mensagens para os diversos

leucócitos a fim destes realizarem um conflito imunológico contra o agente agressor.

Esta célula é a que interage com os macrófagos, reconhecendo o epitopo que lhe é

apresentado (1, 2 e 4).

A interleucina 1 (IL-1) estimula a expansão clonal de LTh monoclonais que vão

secretar diversas interleucinas, sendo portanto, dividido em LTh 1 e LTh 2. Estes

subtipos de LTh secretam interleucinas distintas, cada uma com uma função específica.

O LTh 1 produz as IL-2 e o interferão gama (IFN-γ) que estão relacionados,

principalmente, com a resposta imunitária celular. Por sua vez, o LTh 2 produz as

interleucinas 4, 5, 6 e 10, sendo a IL-4 e a IL-10 as mais importantes, estando

relacionadas com a resposta imunitária humoral (Nikolich-Žugich et al., 2004, 3 e 4).

Os LTh têm uma função reguladora e servem principalmente para estimular o

crescimento e proliferação de LTc e LTs contra o antigénio, estimular o crescimento e

diferenciação dos linfócitos B em plasmócitos para produzir anticorpos contra o

antigénio, activar os macrófagos e auto-estimulação, ou seja, um determinado LTh pode

estimular o crescimento de toda a população de LTh (4).

Os LTc possuem receptores de membrana CD8, que têm a função de reconhecer

o MHC-classe I expressada por células rejeitadas (transplantes e enxertos). O MHC

(Major Histocompatibility Complex) diz respeito ao complexo de histocompatibilidade

principal e todas as células do organismo possuem genes próprios para este complexo,

denominados de HLA. Quando uma célula estranha invade o organismo, vão expressar

o MHC-classe I na superfície, cuja expressão é ampliada por estímulos como o IFN-γ. O

MHC-classe II é produzido por macrófagos e linfócitos B, e tem a função de ligá-los

aos linfócitos Th para lhe apresentar o antigénio, através da interacção CD4-MHC-II e

TCR-epitopo (Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004, 3 e 4).

Os linfócitos T citotóxicos são os principais “soldados” do sistema imunitário,

pois atacam directamente as células estranhas que expressam o MHC-I e lisam a célula,

através da destruição da sua membrana celular. Esta resposta imunitária específica

baseia-se na activação e ataque das células CD8. O seu papel estimulador é devido à

IL-2, produzida pelo LTh, que causa a expansão clonal de linfócitos T citotóxicos

monoclonais na resposta imunitária mediada por células (Nikolich-Žugich et al., 2004 e 1).

Os LTs são linfócitos que têm a função de modular a resposta imunitária através

da sua inibição. Ainda não se conhece muito a respeito destas células, mas sabe-se que

agem através da inactivação dos LTc e LTh, limitando a sua acção no organismo

aquando de uma reacção imunitária. Sabe-se que estes LTh activam os LTs, que vão

controlar os próprios LTh, impedindo que estes exerçam a sua actividade de forma

excessiva. Os LTs também participam na chamada tolerância imunológica, que é o

mecanismo que o sistema imunitário utiliza para impedir que os leucócitos ataquem as

próprias células do organismo. Portanto, se houver deficiência na produção ou activação

dos LTs, poderá ocorrer um ataque auto-imune ao organismo. Os receptores de

superfície encontrados nos LTs são os CD3 e o CD8, que também se observam nos LTc.

O receptor CD3 dos linfócitos T participa do mecanismo de activação intrínseca do

linfócito (2 e 4).

Receptores de Antigénios dos Linfócitos T – TCR

O receptor de antigénio das células T (TCR - T Cell Receptors) é uma

glicoproteína heterodimérica gerada por quatro diferentes grupos de genes

(αβ – presentes na maioria dos linfócitos T periféricos e γδ – presentes numa

subpopulação de linfócitos T tímicas e numa subpopulação menor de linfócitos T

periféricos), ligada por pontes dissulfídricas que permitem o reconhecimento de uma

ampla variedade de antigénios pelos linfócitos T (fig. 10). Encontra-se associada, na

superfície da célula, a um complexo de péptidos conhecidos por CD3, sendo este

componente, provavelmente, necessário ao sinal de transdução após o reconhecimento

do antigénio pelo TCR (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003, 1 e 3).

Figura 10: Esquema representativo da estrutura do TCR.

O TCR-αβ reconhece fragmentos processados do antigénio, ligados às moléculas

MHC-I ou II. Tanto o MHC como os resíduos péptídicos se associam ao TCR (Roitt et

al., 2001 e 1).

Complexo Principal de Histocompatibilidade – MHC

Nos seres humanos existem genes que codificam várias proteínas da superfície

da membrana celular. Estes aloantigénios são conhecidos como antigénios de leucócitos

humanos (HLA – Human Leukocyte Antigens) e o seu elevado polimorfismo permite

ao sistema imunitário reconhecer os antigénios self dos non-self (Roitt et al., 2001,

Abbas & Lichtman, 2003, 2 e 3).

O reconhecimento das células rejeitadas num enxerto pelos LTc faz-se pelo

reconhecimento dos MHC (Major Histocompability Complex), que se dividem em dois

conjuntos de moléculas de superfície celular altamente polimórficas, o MHC-Classe I e

o MHC-Classe II. Esta molécula é o antigénio de histocompatibilidade principal

estando, o MHC-I, presente na membrana celular de quase todas as células do

organismo, excepto nas hemácias e plaquetas. Esta classe de MHC reconhece os

antigénios proteicos externos (incluindo tecidos transplantados) e são reconhecidos por

linfócitos T com especificidade antigénica. Geralmente, as moléculas de classe I são

reconhecidas por LTc ou CD8+. Possui duas cadeias, uma α e uma β, sendo que, a parte

lateral do MHC-I possui uma estrutura espacial que se encaixa com o CD8 presente nos

LTc. O MHC possui uma sequência de aminoácidos própria para cada indivíduo e

apresenta-se semelhante para todas as células desse organismo. O MHC-I das células de

um indivíduo só é igual a outro se os indivíduos forem gémeos univitelinos (Roitt et al.,

2001 e 1).

A sequência de aminoácidos presente nas cadeias do MHC, estando alterada na

superfície da célula, é reconhecida pelo LTc pela interacção com o receptor TCR e CD8

(fig. 11). Os péptidos de proteínas endógenas virais produzidos por uma célula infectada

unem-se à parte superior da cadeia de aminoácidos do MHC-I no citoplasma e são

conduzidos até à superfície da célula para poderem ser reconhecidos (Roitt et al., 2001 e

Nikolich-Žugich et al., 2004 e 3).

O MHC-I possui um nível de expressão leve e provém da tradução de RNAm que

foi transcrito por genes HLA-A, HLA-B e HLA-C (braço curto do cromossoma 6). A

expressão destes genes é elevada quando estimulada pelo IFN-γ, libertado pelos LTh 1

activados durante uma infecção (Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004

e 4).

Figura 11: Vista lateral da interacção entre o receptor do linfócito T (TCR) e o

complexo péptido-MHC (pMHC).

Os MHC-II (HLA-DR, HLA-DP e HLA-DQ) encontram-se apenas em células

que apresentam antigénios (APC – Antigen-Presenting Cells) como os linfócitos B, os

macrófagos e as células dendríticas. Pensa-se que os MHC de classe II são os que

desempenham o papel predominante na resposta imunitária inicial a antigénios de

tecidos transplantados. Ao entrarem em contacto com um antigénio non-self, os HLA de

classe II activam os LTh (helper ou CD4+) que, por sua vez, sofrem uma expansão

clonal através da produção de citoquinas reguladoras (Abbas & Lichtman, 2003,

Nikolich-Žugich et al., 2004, Roitt et al., 2001, 1, 2 e 4).

Resposta Imunitária Celular Específica

Para o TCR ficar exposto na superfície da célula, é necessária a presença do

CD3, que é formado por um conjunto de cinco polipéptidos. Quando o TCR unido ao

CD3 se combina com o antigénio, o CD3 envia sinais de activação para o citoplasma,

resultando esse sinal na fosforilação, pelo GTP (guanosina trifosfato). O complexo

TCR: CD3 activado, faz com que o GTP transfira um radical fosfato para os

aminoácidos tirosina dos polipéptidos do CD3 que, estando fosforilados vão activar o

enzima fosfolipase C. Este enzima hidroliza o PIP2 (4,5-bifosfato de fosfaditil-inositol)

em IP3 (trifosfato de inositol) e DAG (diacil glicerol). O IP3 estimula a libertação do

cálcio das reservas intracitoplasmáticas para o citoplasma. O Ca2+, agora livre no

citoplasma, vai activar vários enzimas quinases, que retiram um fosfato ao ATP,

colocando-o em proteínas, que se deslocam ao núcleo do linfócito e aí activam a

transcrição do RNA mensageiro para a síntese de interleucinas, como a IL-2. O DAG

activa a proteína fosfoquinase C que, em presença de cálcio livre, fica activada. A

fosfoquinase C (PKC) faz fosforilação de proteínas como o IP3, proteínas essas que, ao

se dirigirem ao núcleo, estimulam a transcrição de genes. Este enzima faz, também, a

fosforilação de proteínas de libertação das vesículas que vão libertar as interleucinas

para o meio externo, que, por sua vez, vão estimular a resposta imunitária celular ou

humoral. Todo este mecanismo que causa a activação de genes vindo da interacção

TCR-CD3-epitopo é designado de primeiro sinal (1, 3, 4 e 5).

A IL-1 é um co-estimulador, que estimula um segundo sinal mensageiro

intracelular que é indispensável para a activação dos LTh. Esse sinal, ainda não

esclarecido quanto à sua natureza, resulta na activação da transcrição de genes para

citoquinas (como, por exemplo, a IL-2). Ou seja, o linfócito necessita de dois sinais para

ser activado, o primeiro vindo da interacção TCR:CD3-antigénio e o segundo do co-

estimulador IL-1 (Abbas & Lichtman, 2003, 2 e 4).

A IL-2 formada é uma substância autócrina, que age sobre o próprio LTh que a

produziu a quando libertada também age nos LTc. É chamada de factor de proliferação,

uma vez que estimula a mitose. Quando o complexo TCR:CD3 é activado pelo

antigénio estimula a transcrição do gene do receptor de interleucina 2 e a expressão

desse receptor na superfície da célula. Quando a IL-2 se liga a esse receptor ocorre a

activação de vários mensageiros intracelulares (desconhecidos) que levam a uma maior

síntese de DNA (replicação do DNA), propiciando um aumento da mitose (fig. 12)

(Roitt et al., 2001, 3 e 4).

Figura 12: Representação esquemática da resposta funcional dos linfócitos T, aquando

do contacto do MHC non self das APC’s.

Deste modo, quando os linfócitos entram em contacto com a IL-2, ocorre a

expansão clonal, ou seja, uma proliferação de linfócitos T específicos que provêm de

um só LTh que o produziu (clone), e uma expansão dos linfócitos Tc para a resposta

imunitária celular (fig. 13) (Abbas & Lichtman, 2003, 1 e 4).

Figura 13: Diversidade funcional dos linfócitos T específicos para um determinado

antigénio.

Como já foi referido, o gene para a IL-2 é activado para a transcrição sob o

estímulo de proteínas fosforiladas no citoplasma, sendo que, a ciclosporina é um

imunossupressor que inibe esta activação, inibindo a produção de IL-2 e,

indirectamente, a proliferação dos LTh e principalmente dos LTc. Deste modo, inibe-se a

resposta imunitária celular, uma vez que, os LTc são os linfócitos capazes de lisar corpos

estranhos ou células infectadas por vírus (fig. 14) (1 e 4).

Figura 14: Linfócitos Tc em contacto com corpos estranhos.

Mecanismos de Desenvolvimento e de Lise Celular dos LTc

Como já foi referido, os linfócitos que ainda não são capazes de realizar uma

resposta imunitária formam-se no timo. Os LTc que saem do timo apenas são capazes de

reconhecer o antigénio ligado ao MHC-I ou ao MHC estranho exposto na célula-alvo

(1).

A capacidade de lise celular dos LTc é activada pelo contacto dos LTc que saíram

do timo e o MHC-I estranho e, por citoquinas, que ao atingirem o complexo anterior,

activam a diferenciação completa destas células em células capazes de provocar a lise

na célula-alvo. O mecanismo de lise é antigénio-específica para o MHC-I estranho e

baseia-se na libertação de enzimas, que formam poros na membrana plasmática das

células-alvo, destruindo-as por osmose e pela indução da apoptose celular (Goldsby et

al., 2003, 2 e 4).

O processo referido pode dividir-se em diversas etapas:

1- Reconhecimento do antigénio: É a ligação do LTc formado no timo com o

MHC-I estranho e formação do complexo MHC (antigénio)-TCR-CD3;

2- Activação do LTc: Após o reconhecimento e o contacto com as citoquinas

(INF-γ e IL-2) ocorre a activação intrínseca dos linfócitos mediados por CD3. O INF-γ

é a única citoquina importante produzida pelos LTc activados numa infecção viral (fig.

15);

3- Golpe letal: Com a libertação de enzimas como a perforina, verifica-se a

formação de poros na membrana da célula-alvo. Nesta fase, a toxina celular é também

libertada;

4- Separação do LTc: O LTc desliga-se da célula-alvo e afasta-se;

5- Morte: A célula-alvo, contendo poros na membrana, vai sofrer tumefacção

osmótica seguida de lise celular e morte. Podem ser libertadas também outras

substâncias libertadas pelos grânulos, como a toxina celular que, ao entrar na célula-

alvo activa enzimas da apoptose, como a endonuclease que, vai clivar o DNA da célula

e provocar uma rápida condensação da cromatina nuclear (3 e 4).

Figura 15: Representação esquemática da influência das citoquinas na activação dos

linfócitos T.

A Origem da Diversidade

A capacidade do sistema imunitário para reconhecer antigénios depende dos

anticorpos formados pelos linfócitos B e dos receptores antigénicos expressos pelos

linfócitos T. Apesar das diferenças nos mecanismos inerentes ao reconhecimento de

antigénios pelos linfócitos T e B, ambos são capazes de reconhecer uma grande

variedade deles (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al.,

2004 e 5).

Apesar das diferenças entre anticorpos e receptores de linfócitos T, os processos

celulares e moleculares que originam a sua diversidade são bastante semelhantes.

A diversidade observada na resposta imunitária mediada por linfócitos T advém

da diversidade existente no arranjo dos genes de TCR (1 e 3), arranjo esse bastante

semelhante ao dos genes das cadeias pesadas das imunoglobinas. A diversificação dos

genes do TCR ocorre por recombinação dos segmentos V(D)J com pequenas variações

para cada locus. A cadeia α é bastante simples, excepto na zona central, entre os locus V

e J, onde se encontram os loci da cadeia δ. Do mesmo modo, no locus к, o rearranjo

entre um segmento Vα e Jα origina uma porção variável completa, sendo a diversidade

bastante aumentada pelo número elevado de segmentos J (fig. 16) (Roitt et al., 2001,

Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004, 3 e 5).

Figura 16: Diversidade estrutural da cadeia α do TCR.

O locus β inclui dois conjuntos de genes D, J e C. A maioria dos genes Vβ

encontra-se agrupada, apesar do Vβ 14 estar situado na extremidade 3´ do locus. A

duplicação em tandem de Dβ, Jβ e Cβ deve ter ocorrido nas fases iniciais da evolução

dos mamíferos, uma vez que, está presente em todos eles. O mecanismo de junção entre

os segmentos da região variável é capaz de originar uma grande diversidade já que, para

além do arranjo V (D) J podem ocorrer também os arranjos V-J, V-D e D-J. Também os

segmentos D aumentam, ainda mais, a diversidade da cadeia β, já que são utilizados em

todas as grelhas de leitura (fig. 17) (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003,

Nikolich-Žugich et al., 2004, 3 e 5).

Figura 17: Diversidade estrutural da cadeia β do TCR.

O locus da cadeia pesada γ é constituído por oito genes Vγ seguidos, na direcção

5´, por três genes Jγ e o primeiro Cγ, existindo, por isso, dois genes Jφ adicionais antes

de Cγ2. Uma união imprecisa de V-J, juntamente com inserções nos pontos de junção

constitui um processo importante na formação de uma maior diversidade (Roitt et al.,

2001, Nikolich-Žugich et al., 2004, 3 e 5).

O locus δ foi descoberto durante estudos para o locus α, por se encontrar, como

já foi referido, na sua região média. É constituído por apenas cinco genes Vδ, dois Dδ e

seis Jδ, calculando-se que possam ser geradas cerca de 1014 cadeias δ diferentes. Esta

diversidade pode ser produzida por imprecisão dos processos de junção, pela inserção

de resíduos adicionais e pelo uso de genes D nas três grelhas de leitura (Roitt et al.,

2001 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

Os mecanismos pelos quais ocorre a recombinação são semelhantes aos que

ocorrem nos linfócitos B, uma vez que, os genes apresentam padrões semelhantes de

heptâmeros (12-23 bases) – nonâmeros e rearranjos enzimáticos idênticos ocorrem nos

linfócitos B e T. Contudo, a mutação somática, que é um importante mecanismo de

produção de diversidade nas imunoglobulinas, não ocorre nos genes de TCR. Tal facto,

está relacionado com a necessidade de manter a autotolerância e o reconhecimento dos

MHC pelos linfócitos T (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich

et al., 2004 e 3).

A diversidade depende de vários factores, entre eles, as combinações simples de

V, D e J mais a diversificação da região N, a variação no sítio de junção e inúmeras

regiões D (Roitt et al., 2001).

A maioria dos timócitos, cerca de 99%, diferencia-se em células TCR-αβ e

apenas 1% dos linfócitos tímicos maduros expressam o TCR-γδ (Nikolich-Žugich et al.,

2004 e 5).

Os linfócitos T têm de reconhecer uma extensa variedade de antigénios. Para tal,

as cadeias polipéptidicas αβ e γδ do TCR sofrem recombinação somática durante o

desenvolvimento tímico, dando origem a genes funcionais para os receptores das células

T. As cadeias β e δ são codificadas pelos segmentos génicos V(D)J, enquanto que a α e

γ são codificadas, apenas, pelos segmentos V e J. Os primeiros genes do TCR-α a

sofrerem rearranjo durante o desenvolvimento dos linfócitos T codificam as cadeias γ,

sendo este processo seguido do rearranjo das cadeias β e α. Através da ligação aleatória

dos diferentes segmentos génicos possibilita-se um elevado número de rearranjos

produtivos que, por sua vez, possibilitam a expressão de diversas sequências peptídicas

para ambas as cadeias do TCR. Relativamente, aos rearranjos não produtivos, são

eliminados (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004, 3

e 5).

A expressão inicial do TCR, na superfície, é pouco significativa, estando

maioritariamente confinada ao córtex externo e região subcapsular do timo, onde se

verifica uma intensa proliferação celular.

Ainda no timo, os linfócitos T em desenvolvimento são submetidos a dois

processos, a selecção positiva e a selecção negativa. O primeiro permite o

desenvolvimento dos TCR que possuem uma afinidade moderada aos antigénios

próprios do MHC, uma vez que, os linfócitos T reconhecem os péptidos antigénicos

quando apresentados pelas moléculas “próprias” do MHC nas APC’s (epitélio cortical

do timo). Ou seja, os linfócitos T são capazes de reconhecer tanto os péptidos

antigénicos como a região polimórfica das moléculas MHC. Este mecanismo é mediado

por células epiteliais do timo que agem como APC’s (Roitt et al., 2001, Abbas &

Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al., 2004, 1, 3 e 5).

Os linfócitos T que apresentam receptores com afinidades muito elevadas ou

muito baixas para os antigénios MHC próprios, sofrem apoptose (pela activação de

nucleases endógenas que causam a fragmentação do DNA) e morrem no timo.

Os linfócitos T com receptores de afinidade intermédia não sofrem apoptose,

prosseguindo a sua maturação (Roitt et al., 2001 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

Por sua vez, a selecção negativa actua no seguimento do processo de maturação

dos linfócitos. Alguns dos linfócitos T positivamente seleccionados podem ter

receptores capazes de reconhecer alguns auto-componentes que não o MHC próprio. Na

selecção negativa, os timócitos interagem com o antigénio, com células interdigitantes e

com macrófagos e, apenas os que não conseguem reconhecer os auto-antigénios

continuam o seu processo de desenvolvimento e maturação, sendo que, os que

reconhecem os referidos antigénios sofrem apoptose. Neste estádio de amadurecimento

(CD4+, CD8+ e TCR0), os linfócitos T evoluem de forma a expressarem TCR’s em

elevada densidade e perdem ou o CD4 ou o CD8, tornando-se linfócitos T maduros com

“positividade única”(medula tímica). Estas subpopulações separadas de células de CD4+

ou de CD8+ têm receptores especializados de alojamento e migram para as áreas de

linfócitos T dos tecidos linfóides periféricos, onde funcionam como LTh e LTc,

respectivamente (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al.,

2004, 1, 3 e 5).

Como já foi referido, ambos os processos, de selecção positiva e negativa,

envolvem o reconhecimento de péptidos self associados a moléculas MHC antólogas,

evidenciando, contudo, diferenças entre si, relacionadas com a avidez estrutural e

funcional da ligação dos péptidos ao TCR. A avidez estrutural é determinada pelas

afinidades directas das ligações de TCR múltiplos a pMHC’s (péptidos do MHC). Por

sua vez, a avidez funcional relaciona a avidez de ligação do linfócito T específico do

antigénio com uma função biológica mensurável em diferentes doses do antigénio (fig.

18). Assim, uma ligação mais forte favorecerá a selecção negativa e, a existência de

sinais qualitativamente para cada processo de selecção deve-se provavelmente ao facto

da função do co-receptor CD8 ser essencial à selecção positiva e não para a negativa, a

menos que a afinidade para o péptido seja baixa (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman,

2003, Nikolich-Žugich et al., 2004 e 5).

Figura 18: Representação esquemática do processo de reconhecimento do complexo

pMHC da APC pelo TCR, com o posterior reconhecimento das moléculas CD4/CD8 e

consequente produção de citoquinas e LTc’s.

Menos de 5% dos timócitos deixa o timo, uma vez que, os restantes morrem, em

consequência dos processos de selecção e da incapacidade de expressar receptores para

os antigénios (Roitt et al., 2001 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

Apesar do que já foi referido, nem todos os linfócitos T são eliminados no

desenvolvimento intratímico, devido aos factos de, nem todos os auto-antigénios serem

capazes de se deslocar por entre os tecidos tímicos, os TCR’s dos linfócitos T possuírem

uma afinidade muita baixa para o complexo MHC apresentado nas células do estroma

tímico e/ou porque a concentração do complexo pMHC poder ser, na sua superfície,

bastante baixa, e o epitélio tímico poder, também ele, servir de barreira a alguns

antigénios circulantes. Neste caso, ocorre a inactivação periférica dos linfócitos T auto-

reactivos (tolerância periférica) através da regulação negativa do TCR e CD8 (LTc’s),

de forma a incapacitar as células de interagir com os auto-antigénios alvo, e, a provocar

anergia, motivada pela falta de sinais secundários fundamentais de activação, fornecidos

pelas células alvo (Roitt et al., 2001, Abbas & Lichtman, 2003, Nikolich-Žugich et al.,

2004, 3 e 5).

Os linfócitos T, na fase de maturação, são “educados” para reconhecer

antigénios no contexto do MHC, originalmente, encontrado no timo (Roitt et al., 2001 e

Nikolich-Žugich et al., 2004).

A Regulação da Resposta Imunitária

A resposta imunitária está sujeita a vários mecanismos de controlo cuja

finalidade é restaurar o estado de repouso do organismo quando a resposta a um

determinado antigénio deixa de ser necessária. Uma resposta imunitária eficiente é o

resultado final de diversas interacções entre o antigénio e diversas células competentes

do ponto de vista imunológico. Esta resposta é determinada, aos níveis qualitativo e

quantitativo, por diversos factores, quer intrínsecos (estado de saúde do indivíduo, entre

outros), quer extrínsecos (por exemplo, o próprio organismo estranho). Também a

natureza, a dose e a via de administração do antigénio são profundamente importantes e

determinantes para o resultado da resposta imunitária (Abbas & Lichtman, 2003).

Os linfócitos B e T são activados pelo antigénio após ocorrer uma ligação

eficiente entre os seus receptores específicos e o antigénio. Contudo, no caso dos

linfócitos T, este contacto não se dá directamente com o antigénio mas sim com

péptidos antigénicos processados e ligados às moléculas MHC-I ou II (Roitt et al.,

2001, 3 e 4).

Uma resposta imunitária eficiente remove o antigénio do sistema e, como a

exposição repetida ao antigénio é necessária para manter os linfócitos T e B em fase

activa de proliferação, os linfócitos retornam ao estado quiescente (Roitt et al., 2001).

Doses muito elevadas de antigénio resultam, frequentemente, numa tolerância

específica dos linfócitos T ou, por vezes, dos linfócitos B.

A ocorrência de uma resposta imunitária ou uma tolerância a um determinado

antigénio depende inicialmente da natureza das APC’s, que apresentam esse mesmo

antigénio. Uma activação eficiente dos linfócitos T exige a expressão de moléculas co-

estimuladoras na superfície dessas APC’s. Deste modo, a apresentação do antigénio por

células dendríticas ou por macrófagos activados, com elevados níveis das moléculas co-

estimuladoras e de MHC-II, resulta numa activação eficaz dos linfócitos T. Pelo

contrário, se o antigénio é apresentado aos linfócitos T por uma APC “não profissional”,

este é incapaz de produzir co-estimuladores, não ocorrendo resposta (Roitt et al., 2001 e

Abbas & Lichtman, 2003).

Como já se referiu, os linfócitos T, claramente, moldam a resposta imunitária

num sentido positivo, ao proporcionarem o auxílio do linfócito T. Também, o tipo de

ajuda que é gerado (Th1 x Th2) afecta a natureza da resposta imunitária, favorecendo a

imunidade humoral ou celular (Roitt et al., 2001).

A supressão total ou parcial da resposta imunitária pode ocorrer pela acção dos

LTh, em que se verifica uma produção de citoquinas, como a TGFβ, a IL-4 e a IL-10.

Estudos evidenciam que os linfócitos T CD4+ gerados após a administração de doses

elevadas de auto-antigénio impedem um desenvolvimento posterior de auto-imunidade.

Por exemplo, linfócitos T CD4+ apresentados impedem o desenvolvimento de

auto-anticorpos para a tiroglobulina. E, a administração do anticorpo CD4+ com uma

dose imunogénica de tiroglobulina, impede, não só, o desenvolvimento de auto-

imunidade, como também, permite o aparecimento de uma população de linfócitos T

CD4+ capazes de transferir a tolerância específica a receptores ingénuos (Roitt et al.,

2001).

A produção de diferentes citoquinas por diferentes populações de LTh permite

inferir acerca da regulação de síntese da IgE, tendo já sido demonstrada uma regulação

cruzada por subpopulações LTh, em que citoquinas como o IFNγ secretado por LTh 1

podem inibir a resposta dos LTh 2. A IL-10 produzida pelos LTh 2 tem um controlo

negativo sobre o B7 (2) e a expressão de IL-12 pelas APC, inibindo, por consequência, a

activação dos LTh 1. Ou seja, a selecção do tipo de resposta imunitária é resultado da

activação preferencial de LTh 1 ou LTh 2 (Roitt et al., 2001 e Abbas & Lichtman, 2003).

Também, os linfócitos T CD8+ interferem nas respostas imunitárias, podendo

promovê-las ou impedi-las (2).

A tolerância aos auto-antigénios é estabelecida durante a ontogenia, em que, os

receptores individuais antigénio-específicos em linfócitos T e B estão presentes na fase

neonatal, já em níveis suficientes para gerar tolerância. Tolerância, esta, desenvolvida

apenas nas porções Fc, uma vez que, apenas estas estão presentes em número suficiente.

Tal não acontece para os determinantes únicos nas cadeias leves e pesadas que

determinam a especificidade do antigénio, uma vez que, estes se encontram em número

reduzido. Deste modo, os receptores individuais dos linfócitos T e as imunoglobulinas

são, portanto, imunogénicos, em virtude destas sequências únicas, designadas por

idiotipos, que tanto podem ser codificados pelos genes da linhagem germinativa da

região V como gerados nos processos de recombinação e mutação envolvidos na

produção de elementos funcionais desta região (Roitt et al., 2001 e 2).

A resposta imunitária e a activação de linfócitos T também podem ser

influenciadas pelo MHC-I e II, uma vez que estas moléculas apresentam um elevado

polimorfismo que, por sua vez, tem um impacto profundo na ligação do péptido. Os mecanismos de tolerância imunológica são, portanto, necessários como

forma de impedir a reactividade contra os constituintes do próprio organismo, dado que,

o sistema imunitário gera ao acaso elevada variabilidade de receptores

antigénio-específicos, dos quais alguns se podem tornar auto-reactivos. A

auto-reactividade é inibida por mecanismos não programados geneticamente e que

ocorrem durante o desenvolvimento. No seu decorrer, faz-se a discriminação

próprio/não próprio, ou seja, self/non self e, o self deve compreender todos os

determinantes antigénicos (epitopos) codificados pelo DNA do indivíduo de forma a

todos os outros epitopos serem reconhecidos como non self. Deste modo, não é a

estrutura da molécula em si, que determina se ela é reconhecida como self ou non self,

mas sim outras características, para além das estruturais do epitopo. Entre elas, a época

em que os linfócitos contactam pela primeira vez com os epitopos, o local onde isso

ocorre, a natureza das células apresentadoras de epitopos e a produção de moléculas co-

estimuladoras pelas últimas (Roitt et al., 2001).

Resposta Imunitária Mediada por Células em:

- Transplantes

Quando um tecido estranho chega ao nosso organismo, partes dele, ou seja,

algumas células do tecido, desprendem-se e são levadas aos tecidos linfóides

secundários, como os nódulos linfáticos e/ou baço, onde as células apresentadoras de

antigénios apresentam o antigénio ao LTh, que, quando activados, produzem IL-2. Esta,

por sua vez, estimula a expansão clonal e a activação dos LTc para o ataque. Ocorre

também uma apresentação directa do antigénio ao LTc através do reconhecimento do

MHC-I estranho na superfície das células estranhas do enxerto, através da interacção

MHC-I e TCR. Estes LTc possuem receptores CD8 e TCR. O TCR e o CD8 próprio do

LTc são capazes de reconhecer o MHC-I que possui uma sequência de aminoácidos

estranha, que está presente nas células. Nos casos de enxertos de tecidos, a expressão

dos MHC-I aumenta, uma vez que, a produção de IFN-γ, também ela, aumenta. Após o

reconhecimento, ocorre a lise do tecido estranho pelas células citotóxicas. O MHC-II é

expressado no endotélio estranho que compõe o tecido enxertado e é reconhecido pelos

LTh activados que chegam ao local e que induzem ainda mais a resposta contra o tecido.

Os LTh activados nos tecidos linfóides e directamente no local podem activar a resposta

imunitária humoral, que forma anticorpos anti-enxertos (4).

Este mecanismo de rejeição ocorre da mesma forma para as células neoplásicas,

uma vez que, estas também possuem alterações nos seus MHC-I (receptores

neoformados).

- Ataque a Vírus

Na resposta imunitária celular que se desenvolve contra vírus e outros, ocorre a

migração destes até aos nódulos linfáticos satélite (fig. 19). Da mesma forma, há a

apresentação do antigénio pelos macrófagos aos LTh 1 que, fazem uma expansão clonal

formando uma imensa população. Nesta expansão formam-se também linfócitos T de

memória que vão “guardar” no seu interior as informações sobre o antigénio. Essas

informações servem para a resposta imunitária secundária, na qual o antigénio entra em

contacto com o sistema pela segunda vez e é rapidamente reconhecido (por células de

memória) e atacado (4).

Figura 19: Fotografia, ao microscópio, de um linfócito Th a ser atacado por um vírus

(HIV).

Estes LTh 1 da população clonal formam IL-2 e IFN-γ que activam os LTc que

vão aumentar o seu nível da expansão clonal e elevar o seu metabolismo interno.

Mas o que ocorre numa infecção viral, para além da apresentação do antigénio

aos LTh, é a apresentação directa aos LTc que chegam até às células infectadas. Essas

células que possuem o vírus multiplicam-se no seu interior, e vão manifestar péptidos

virais em cima da sequência de aminoácidos do MHC-I. Esse processo ocorre na altura

de sintetizar o MHC-I. Quando a vesícula exocítica contendo as cadeias do MHC-I

recém traduzidas no retículo endoplasmático rugoso estão a caminho da superfície,

ocorre uma fusão com uma vesícula contendo péptidos virais intrínsecos da célula.

Neste ponto, o MHC-I atinge a superfície da célula contendo os antigénios virais unidos

à sua cadeia de aminoácidos. O receptor CD8 dos LTc encaixa-se no MHC-I

lateralmente e o TCR dos LTc reconhece a cadeia estranha e activa o ataque à célula (4).

Há duas formas dos LTc atacarem os vírus:

- Por destruição das células hospedeiras infectadas que são fontes das partículas

virais replicadas;

- Por uma elevada libertação de interferão gama que, embora seja uma molécula

reguladora, é também um importante antiviral, na medida em que, induz a célula

hospedeira a produzir uma proteína antiviral protectora que impede a formação de

proteínas virais (4).

- Ataque a Fungos ou Bactérias

Uma infecção por fungos ou micobactérias não ocorre directamente pelo

reconhecimento dos LTc, mas sim pela intensa participação dos LTh 1 que, como já foi

referido anteriormente, fazem o reconhecimento nas células apresentadoras de

antigénios e libertam citoquinas estimuladoras de LTc (4).

Também, com a activação dos LTh 1 ocorre a estimulação para a formação de

um clone de células de memória (LTm) específicas para o antigénio que vai permanecer

sempre no organismo e manifestar-se numa resposta imunitária secundária (4).

Resumo do Artigo de Revisão

O artigo de revisão, em análise, aborda os avanços mais recentes da diversidade

do reportório de linfócitos T (nomeadamente, ao nível dos receptores destas células -

TCR), necessária para gerar uma resposta imunológica eficiente (Nikolich-Žugich et al.,

2004).

A diversidade inicial do sistema imunitário é produzida nos órgãos linfóides

primários e, a diversificação posterior, ou periférica, ocorre, quer por hipermutação

somática nos receptores dos linfócitos B, quer pela diversificação funcional dos

linfócitos T efectores (Abbas & Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

A resposta imunitária baseia-se na presença de uma população de linfócitos T,

num equilíbrio que permita responder a péptidos de patogenes ligados a MHC´s, através

da produção e manutenção de um reportório diverso de receptores de linfócitos T

(TCR). Essa diversidade de TCR’s está confinada às regiões que determinam a

complementaridade (CDR’s) aos péptidos ligados aos MHC’s (complexo pMHC)

(Abbas & Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

A diversificação dos TCR deve, provavelmente, ter co-evoluído em conjunto

com os patogenes, de modo a produzir receptores diversificados que estejam à altura de

produzir uma resposta eficaz para o universo de antigénios. Também a diversidade

estrutural e funcional dos linfócitos T contribui, de forma inequívoca, para a geração da

diversidade do seu reportório. No entanto, faltam evidências experimentais

relativamente à relação entre quantidade e qualidade entre a diversidade de linfócitos

potencial, e realmente existente, e o resultado da defesa imunitária contra os patogenes

e, também, até que ponto a variabilidade do reportório de células ingénuas afecta a

magnitude e a complexidade das respostas imunitárias (Nikolich-Žugich et al., 2004).

Alguns aspectos como a estrutura natural da reactividade cruzada, o nível de

especifidade/promiscuidade dos TCR’s e a natureza da discriminação da resposta entre

péptidos proximamente relacionados não estão ainda completamente compreendidos

(Nikolich-Žugich et al., 2004).

Diversos factores influenciam a diversidade do reportório dos linfócitos T, entre

eles, a sua diversidade recombinatória e os efeitos da interacção TCR-pMHC,

interacções estas que vão aperfeiçoar o alcance e a reactividade do reportório. Também,

a avidez estrutural e a avidez funcional dos linfócitos T são factores de enorme

relevância por serem, também eles, responsáveis pelo ganho ou a perda de determinados

TCR’s (Abbas & Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

Outros factores de extrema importância são as moléculas de MHC e o seu

acentuado polimorfismo, na medida em que, cada uma delas selecciona

preferencialmente algumas e “apaga” outras especificidades dos TCR’s, criando falhas

únicas no seu reportório. Também, as mudanças no complexo de pMHC podem

conduzir a diferenças no reportório funcional expresso de TCR-αβ mapeados por

selecção positiva e negativa. Relativamente a estes processos de selecção, a purificação

de TCR’s nos linfócitos T auto-reactivos por selecção negativa, reduz a diversidade dos

mesmos, podendo produzir incapacidade de resposta a determinados antigénios ou,

alternativamente, a selecção de TCR’s de reduzida avidez estrutural (Abbas &

Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich et al., 2004).

A delecção preferencial das células T mais promíscuas pode explicar a razão de

muitos indivíduos possuírem linfócitos T auto-reactivos, e, relativamente, poucos

sofrerem de doenças auto-imunes (Nikolich-Žugich et al., 2004).

A imunodominância dos TCR’s, ou seja, o recrutamento preferencial de uma

população de células T que expressa elementos TCR restritos, em resposta a um

determinado epitopo é maioritariamente determinada pelas características estruturais e

avidez da população de linfócitos T efectores (Nikolich-Žugich et al., 2004).

O reportório TCR é influenciado, principalmente, por duas forças, o contacto do

TCR com o complexo pMHC e a sub-regulação das moléculas de superfície dos

linfócitos (TCR, CD4 e CD8) ou uma anergia funcional, que resultam na modificação

funcional da reactividade dos linfócitos T, estando preparados para a defesa contra

patogenes, à saída do timo. Nesta fase, estabelece-se a diversidade funcional, ao ser

estabelecido o contacto com o antigénio. Contudo, continua por esclarecer até que ponto

a estrutura do TCR e a avidez podem determinar a diversificação funcional intra e

extratímica e, qual a extensão dos aspectos funcionais que estão programados pelos

eventos independentes ao TCR (Abbas & Lichtman, 2003 e Nikolich-Žugich et al.,

2004).

A avidez do TCR afecta também as respostas dos linfócitos Th 1 e 2, nos quais,

uma maior avidez e um contacto mais longo com o complexo TCR-pMHC têm sido

atribuídos a funções dos LTh 1 (Nikolich-Žugich et al., 2004).

Um importante factor na interface da diversidade estrutural e funcional é a

reactividade cruzada dos TCR’s que, surge como resposta à forma de usar o reportório

de TCR finito, distribuído num número finito de linfócitos T e distribuído por um

número bastante vasto de epitopos (Nikolich-Žugich et al., 2004).

A especificidade do reconhecimento deve ser suficientemente elevada para o

reportório responder a um péptido estranho mas não a um péptido self (próprio). Assim,

a reactividade cruzada, ou seja, a capacidade de reconhecer diversos péptidos diferentes

ligados a moléculas de MHC surge, de modo a providenciar a existência de um

equilíbrio entre a vantagem de uma frequência elevada de linfócitos T que respondem

ao mesmo epitopo e a desvantagem de um elevado nível de delecção clonal intratímica.

A reactividade cruzada contribui, então, para a diversidade de reconhecimento do

antigénio quase na mesma extensão que a diversidade estrutural do TCR-αβ. Este

fenómeno é de extrema importância, na medida em que, se a reactividade cruzada for

funcionalmente relevante para a defesa de patogenes, pode ser capaz de cobrir muitas

situações nas quais há restrições na diversidade estrutural (Abbas & Lichtman, 2003 e

Nikolich-Žugich et al., 2004).

A diversidade gerada é bastante relevante no que respeita à resistência a um

determinado patogene, uma vez que, através da geração de um pool diverso de

recrutamento de linfócitos T com elevada avidez, se obtém uma eficácia mais elevada

na eliminação de células infectadas (Nikolich-Žugich et al., 2004). Diversos estudos

estão a ser desenvolvidos nesta área da imunologia moderna de modo a quantificar a

diversidade de TCR’s em diferentes órgãos linfóides e ao longo de vários processos

biológicos. Tais investigações, proporcionarão uma excelente plataforma a partir da

qual se esclareça, inequivocamente, o papel da diversidade de TCR’s na defesa

imunitária (Nikolich-Žugich et al., 2004)

Considerações Finais

Ao longo de todo o trabalho pode observar-se que o Homem possui diversas

barreiras a agentes estranhos. Para além das barreiras naturais evidentemente presentes

em todos os organismos, possuímos também outras, nomeadamente as conferidas pelo

sistema imunitário.

As respostas imunitárias resultantes da acção deste sistema podem ser dadas por

diferentes tipos de células consoante se trate de uma resposta inespecífica ou específica.

No primeiro caso, a resposta é dada por macrófagos e interferões, entre outros. Quanto

às respostas imunitárias específicas, estas são mediadas por linfócitos B e/ou T.

Relativamente ao desenvolvimento e maturação destes últimos, ocorre

principalmente na medula óssea e no timo, para os linfócitos B e T, respectivamente.

Diversas células têm um papel preponderante nas respostas do sistema

imunitário, entre elas, os linfócitos. Existem diversos tipos de linfócitos T, os LTh, os

LTc e os LTs. Todos os linfócitos apresentam um receptor na sua membrana, o TCR,

que permite o reconhecimento de fragmentos processados do antigénio, ligados às

moléculas MHC-I ou II.

A capacidade do sistema imunitário para reconhecer antigénios depende dos

anticorpos formados pelos linfócitos B e dos receptores antigénicos expressos pelos

linfócitos T. Diversos mecanismos que ocorrem durante a fase de maturação dos

linfócitos T no timo, e mesmo no decorrer da maturação periférica, estão envolvidos na

geração da elevada diversidade no reportório de linfócitos T.

A diversidade observada na resposta imunitária mediada por linfócitos T advém,

principalmente, da diversidade existente no arranjo dos genes de TCR que, ocorre por

recombinação dos segmentos V(D)J com pequenas variações para cada locus nas

cadeias α, β, γ e δ.

Contudo, de todo o reportório de linfócitos T que é gerado no timo, apenas cerca

de 5% sobrevive às selecções positiva e negativa, sofrendo, os restantes, apoptose. Em

ambos, ocorre um reconhecimento de péptidos self associados a moléculas MHC

antólogas, evidenciando, contudo, diferenças entre si, que residem na avidez estrutural e

funcional da ligação dos péptidos ao TCR.

A tolerância aos auto-antigénios é estabelecida durante a ontogenia, em que, os

receptores individuais antigénio-específicos em linfócitos T e B estão presentes, na fase

neonatal, já em níveis suficientes para gerar tolerância. Os mecanismos de tolerância

imunológica são, deste modo, necessários como forma de impedir a reactividade contra

os constituintes do próprio organismo, uma vez que, o sistema imunitário gera ao acaso

uma elevada variabilidade de receptores antigénio-específicos, dos quais alguns se

podem tornar auto-reactivos.

Actualmente, ainda não estão completamente clarificados quais os mecanismos

mais relevantes, e a forma como estes actuam, na formação de uma grande diversidade

no reportório de linfócitos T. Assim, como uma baixa diversidade de linfócitos T pode

conduzir a um funcionamento deficiente do sistema imunitário, a total clarificação

destes mecanismos poderá constituir a base do desenvolvimento de novas terapias para

o tratamento de imunodeficências.

Referências

- Abbas, A. K., Lichtman, A. H., 2003. Cellular and Molecular Immunology, 5th

ed.. Saunders Comp., U.S.A.

- Dicionario de Biología, 1998. Editorial Oxford-Complutense; Madrid, España.

- Glick, B. R., Pasternak, J. J., 2003. Molecular Biotechnology – Principles and

Applications of Recombinant DNA (3rd ed.). ASM Press, Washington, D. C..

- Goldsby, R. A., Kindt, T. J., Osborne, B. A., Kuby, J., 2003. Immunology (5th

ed.). W. H. Freeman and Company, New York, USA..

- Manuila, L., A. Manuila, P. Lewalle, e M. Nicoulin, 1999. Dictionnaire Médical.

Masson Éditeur; Paris, França.

- Nikolich-Žugich, J., Slifka, M. K., Messaoudi, I., 2004. The many important

facets of T-cell repertoire diversity. Nature Reviews Immunology, 4: 123-132.

- Purves, W. K., Orians, G. H., Heller, H. C., Sadava, D., 1998. Life – The Science

of Biology, 5ª ed., Sinauer Associates, Inc & W. H. Freeman and Company,

USA.

- Roitt, I., Brostoff, J., Male, D., 2001. Immunology (6th ed.). Mosby, London,

UK.

- 1 http://www.eurekah.com - 2 http://www.ohsu.edu

- 3 http://www.sciencedirect.com

- 4 http://www.ubi.pt

- 5 http://ntri.tamuk.edu/immunology/cmediated.html

- 6 http://www.technion.ac.il